JP6334229B2 - 振動抑制部材及び階段構造 - Google Patents

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Description

本発明は、段板の振動を抑制する振動抑制部材及びそれを備えた階段構造に関する。
階段構造は、複数の段板と、これら段板を支持する支持部材とを備えている。(特許文献1参照)。
特開2007−321500号公報
ところで、階段の通行者が階段を昇降する際に、段板が振動し、その振動が段板周辺の構造物へと伝達される。このように段板周辺の構造物へと伝達された振動は、居住者にとって不快な音として認識される場合がある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、段板周辺の構造物への振動伝達を抑制することのできる振動抑制部材及び階段構造を提供することにある。
上記課題を解決する振動抑制部材は、階段構造の備える段板の裏面に取り付けられ、前記段板の振動を抑制する振動抑制部材であって、振動板と、前記振動板と前記段板の裏面との間に配置され、前記振動板と前記段板とを離間させる中間部材と、前記段板の振動を前記振動板に伝達させる振動伝達部材と、を備え、前記振動伝達部材は、前記段板に接続される段板接続部と、前記振動板に接続される振動板接続部と、前記中間部材に貫通され、前記段板接続部と前記振動板接続部とを連結する連結部と、を有する。
この構成によれば、中間部材が段板と振動板とを離間させているため、振動板が振動した際に、その振動板と段板との接触が回避され易くなる。こうした中間部材には、振動伝達部材の連結部が貫通される。さらに、この連結部は、段板接続部と振動板接続部とを連結する。これにより、中間部材の位置が安定化されるとともに、段板から振動板へ連続した振動伝達経路が構成される。
上記振動抑制部材について、前記振動板は、第1振動板と、第2振動板と、前記第1振動板と前記第2振動板との間に配置される制振シートと、を有することが好ましい。
この構成によれば、段板の振動が終了した後の振動板の振動は、第1振動板と第2振動板との間の制振シートによって抑制される。これにより、例えば、振動板の振動が段板に伝達することで段板が再び振動し始めるといった段板の二次的振動が抑制される。
上記振動抑制部材について、前記振動板接続部は、前記第1振動板、前記第2振動板、及び前記制振シートのいずれにも接続されていることが好ましい。
この構成によれば、上記の振動板に段板の振動がより伝わり易くなる。
上記課題を解決する階段構造は、複数の段板を備え、前記複数の段板は、上記振動抑制部材が取り付けられた段板を含む。
この構成によれば、上述した振動抑制部材の作用が発揮される階段構造が提供される。
上記階段構造について、前記振動抑制部材が取り付けられた段板の裏面輪郭形状は、下階側から上階側へ登る際の上昇方向の手前側に配置される第1の辺と、前記上昇方向の奥手側に配置される第2の辺と、前記第1の辺の端部と前記第2の辺の端部とを接続する第3の辺とにより画定され、前記段板接続部は、前記第1の辺及び前記第2の辺のそれぞれを四等分する各等分点のうち、前記第1の辺及び前記第2の辺の各端部側にそれぞれ位置する四つの等分点により取り囲まれる領域に接続されていることが好ましい。
段板における上記領域は振動し易いため、この領域に振動伝達部材の段板接続部が接続されることで、段板から周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。なお、上記領域に段板接続部が接続される階段構造は、一つの振動抑制部材が複数の段板接続部(振動伝達部材)を有する場合、少なくとも一つの段板接続部が上記領域に接続される態様も含む。また、一つの段板に対して複数の振動抑制部材が取り付けられる場合、複数の振動抑制部材の有する段板接続部のうち、少なくとも一つの段板接続部が上記領域に接続される態様も含む。
上記階段構造について、前記階段構造は、直進で昇降される直進部分と、回り込むように昇降される非直進部分とを有し、前記非直進部分を構成する複数の段板は、前記振動抑制部材が取り付けられた段板を含むことが好ましい。
上記の非直進部分を構成する段板は、直進部分を構成する段板よりも振動し易い傾向にある。このような非直進部分を構成する段板に上述した振動抑制部材が取り付けられることで、非直進部分を構成する段板周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。
本発明によれば、段板周辺の構造物への振動伝達を抑制することができる。
(a)は実施形態の振動抑制部材を示す平面図であり、(b)は振動抑制部材を示す正面図であり、(c)は側面図である。 振動抑制部材が取り付けられた段板を示す部分正面図である。 階段構造を示す部分断面図である。 階段構造の一部を説明する概略側面図である。 階段構造の直進部分を構成する段板に対する振動抑制部材の取り付け位置を説明する説明図である。 階段構造の非直進部分を構成する段板に対する振動抑制部材の取り付け位置を説明する説明図である。 階段構造の非直進部分を構成する段板に対する振動抑制部材の取り付け位置を説明する説明図である。
以下、振動抑制部材及び階段構造の実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
<振動抑制部材>
図1(a)〜図1(c)に示すように、振動抑制部材11は、振動板12と、振動板12と段板の裏面との間に配置される中間部材13と、段板の振動を振動板12に伝達させる振動伝達部材14とを備えている。振動抑制部材11は、階段構造の備える段板の裏面に取り付けられ、段板の振動を抑制する用途に用いられる。
振動板12は、第1振動板12aと、第2振動板12bと、第1振動板12aと第2振動板12bとの間に配置される制振シート12cとを有している。第1振動板12a及び第2振動板12bは、例えば、木質系材料、金属系材料及び樹脂系材料から選ばれる少なくとも一種から構成される。制振シート12cは、例えば、樹脂系又はゴム系材料から構成される。本実施形態では、第1振動板12a及び第2振動板12bは、木質系材料から構成され、制振シート12cは、ゴム系材料又はエラストマー系材料から構成される。本実施形態の制振シート12cは、ブチル系ゴムシートである。第1振動板12a、制振シート12c、及び第2振動板12bは、例えば、接着層や粘着層により接合される。なお、粘着性を有する制振シート12cを用いる場合は、その粘着性を利用して第1振動板12a、制振シート12c、及び第2振動板12bを接合することもできる。
図2に示すように、中間部材13は、振動板12と段板21とを離間させる。この中間部材13は、振動板12に積層されるように配置されている。また、中間部材13は、振動板12の長手方向における両端部よりも内側に配置されている。中間部材13を構成する材料としては、例えば、木質系材料、金属系材料、樹脂系材料、エラストマー系材料、及びゴム系材料が挙げられる。
振動伝達部材14は、段板21に接続される段板接続部14aと、振動板12に接続される振動板接続部14bと、中間部材13に貫通され、段板接続部14aと振動板接続部14bとを連結する連結部14cとを有している。
段板接続部14aは、段板21の踏み面の反対側の面となる裏面21aから段板21に埋設される。振動板接続部14bは、第1振動板12a、第2振動板12b、及び制振シート12cのいずれにも接続されている。
振動伝達部材14としては、締結部材又は固定部材が挙げられる。締結部材としては、例えば、ビス、ねじ、及びボルトが挙げられる。固定部材としては、例えば釘が挙げられる。振動伝達部材14は、金属系材料から構成されることが好ましい。
<階段構造>
図3に示すように、階段構造は、直進で昇降される直進部分31と、回り込むように昇降される非直進部分32とを有している。階段構造は、集合住宅や個人住宅等の多層住宅に設けられる。
直進部分31及び非直進部分32には、複数の段板21が備えられている。複数の段板21は、昇降される方向に沿って延在する取付部材41に取り付けられている。取付部材41は、段板21の側端部が挿入される凹部を有する側桁であり、各段板21の一側部に沿って設けられる第1取付部材41aと、各段板21の他側部に沿って設けられる第2取付部材41bから構成されている。各段板21は、図示しない固定部材又は締結部材を用いて取付部材41に固定されている。固定部材としては、例えば、楔、接着剤を用いた接着層、及び釘が挙げられる。締結部材としては、例えば、ビス、ねじ、及びボルトが挙げられる。
取付部材41は、壁体51に固定されている。本実施形態の階段構造では、昇降される方向の両側に位置する壁体51のうち、第1取付部材41aが固定される側の壁体51は、間柱61を挟み込む二つの壁部52,52から構成される二重壁構造を有している。なお、第2取付部材41bが固定される側の壁体51は、一つの壁部52から構成されている。
次に、段板21における振動抑制部材11の取り付け位置の詳細について説明する。段板21は、階段構造の直進部分31を構成する複数の第1段板22と、階段構造の非直進部分32を構成する複数の第2段板23とを備えている。各第1段板22は、略同一の形状(長四角形状)を有している。第2段板23は、形状の異なる複数の第2段板23から構成されている。第2段板23は、第2下部段板24と、第2上部段板25と、第2下部段板24と第2上部段板25との間に配置される第2中間段板26とから構成されている。
図4に階段構造の直進部分31を一例として示すように、振動抑制部材11は、段板21の裏面21aから突出する蹴込板71の近傍に設けられている。なお、蹴込板71の上端部は、段板21の裏面21aの有する溝部21bに挿入され、図示しない固定部材又は締結部材で固定されている。
図5に示すように、第1段板22の裏面輪郭形状は、階段を下階側から上階側へと登る際の上昇方向Dの手前側に配置される第1の辺S1と、上昇方向Dの奥手側に配置される第2の辺S2と、第1の辺S1の端部と第2の辺S2の端部とを接続する第3の辺S3とにより画定される。
図5には、第1の辺S1を四等分する各等分点を等分点P1a,P1b,P1cで示している。また、第2の辺S2を四等分する各等分点を等分点P2a,P2b,P2cで示している。そして、図5には、これら六つの等分点のうち、第1の辺S1及び第2の辺S2の各端部側にそれぞれ位置する四つの等分点P1a,P1c,P2a,P2cによって取り囲まれる領域Aをドットで示している。この四辺形の領域Aに、振動伝達部材14の段板接続部14aが接続されている。
図6に示すように、第2下部段板24の裏面輪郭形状についても、第1段板22と同様に、上昇方向Dの手前側に配置される第1の辺S1と、上昇方向Dの奥手側に配置される第2の辺S2と、第1の辺S1の端部と第2の辺S2の端部とを接続する第3の辺S3とにより画定されている。こうした第2下部段板24においても、四つの等分点P1a,P1c,P2a,P2cにより取り囲まれる領域Aに、振動伝達部材14の段板接続部14aが接続されている。
なお、第2上部段板25の裏面輪郭形状は、第2下部段板24における第2の辺S2を対称軸として線対称の形状を有している。こうした第2上部段板25においても、領域Aに、振動抑制部材11の段板接続部14aが接続されている。
以下、第2上部段板25については、第2下部段板24と同様のことが言えるため、第2上部段板25の説明については省略する。
図7に示すように、第2中間段板26の裏面輪郭形状についても、第1段板22と同様に、第1の辺S1と、第2の辺S2と、第3の辺S3とにより画定されている。但し、第2中間段板26における第3の辺S3は、第1段板22及び第2下部段板24における第3の辺S3とは数が異なり、第1の辺S1の一端部と第2の辺S2との一端部とが二つの辺からなる第3の辺S3で接続されるとともに、第1の辺S1の他端部と第2の辺S2との他端部とが二つの辺からなる第3の辺S3で接続されている。こうした第2中間段板26についても、四つの等分点P1a,P1c,P2a,P2cにより取り囲まれる領域Aに振動伝達部材14の段板接続部14aが接続されている。
図5〜図7には、第1段板22、第2下部段板24、及び第2中間段板26において、第1の辺S1に沿った方向をX方向で示し、このX方向に直交するとともに上昇方向Dの奥手側となる方向をY方向で示している。
本実施形態のように、振動抑制部材11の長手方向は、X方向に沿って配置されることが好ましい。また、本実施形態のように、振動抑制部材11は、蹴込板71(溝部21b)と離間するとともに、Y方向において第2の辺S2よりも蹴込板71(溝部21b)に近い位置に配置されていることが好ましい。
また、本実施形態のように、振動抑制部材11の中間部材13は、平面視において第1の辺S1を二等分する等分点P1bと、第2の辺S2を二等分する等分点P2bとを結ぶ直線と重なる位置に配置されていることが好ましい。
また、本実施形態のように、振動抑制部材11の中間部材13は、平面視において上記領域Aの範囲内に位置していることが好ましい。
また、本実施形態のように、振動抑制部材11の長手方向の中央は、平面視において上記領域Aの範囲内に位置していることが好ましく、振動抑制部材11の全体が、平面視において上記領域Aの範囲内に位置していることがより好ましい。
次に、振動抑制部材11及び階段構造の作用について説明する。
振動抑制部材11は、振動伝達部材14の段板接続部14aが段板21に接続されることで、段板21に取り付けられる。また、複数の段板21が取付部材41に取り付けられることで階段構造が構築される。
階段を通行者が通過するとき、段板21は、通行者により踏み込まれることで振動する。振動抑制部材11が取り付けられた段板21の振動は、段板接続部14aから連結部14c及び振動板接続部14bを介して振動板12に伝達される。このとき、中間部材13が段板21と振動板12とを離間させているため、振動板12が振動した際に、その振動板12と段板21との接触が回避され易くなる。こうした中間部材13には、振動伝達部材14の連結部14cが貫通されている。さらに、この連結部14cは、段板接続部14aと振動板接続部14bとを連結している。これにより、中間部材13の位置が安定化されるとともに、段板21から振動板12へ連続した振動伝達経路が構成される。
図5〜図7に示される第1段板22、第2下部段板24、及び第2中間段板26における領域Aは、階段の通行者によって踏み込まれ易い領域であるため、段板21における振動の発生箇所になり易く、その振動が段板21周辺の構造物へ伝達され易い。この点、本実施形態では、領域Aに振動伝達部材14の段板接続部14aが接続されている。このため、段板21から段板21周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。
上述した実施形態によって発揮される効果について以下に記載する。
(1)振動抑制部材11は、振動板12と、段板21の振動を振動板12に伝達させる振動伝達部材14とを備えている。振動伝達部材14は、段板21に接続される段板接続部14aと、振動板12に接続される振動板接続部14bとを有している。振動抑制部材11は、振動板12と段板21の裏面21aとの間に配置される中間部材13を備え、中間部材13は、振動板12と段板21とを離間させている。このため、振動板12が振動した際に、その振動板12と段板21との接触が回避され易くなる。こうした中間部材13には、振動伝達部材14の連結部14cが貫通されている。さらに、この連結部14cは、段板接続部14aと振動板接続部14bとを連結している。これにより、中間部材13の位置が安定化されるとともに、段板21から振動板12へ連続した振動伝達経路が構成される。これにより、段板21の振動を減衰する振動板12の作用が発揮され易くなる。従って、段板21周辺の構造物(例えば、壁体51等)への振動伝達を抑制することができる。
(2)振動板12は、第1振動板12aと、第2振動板12bと、第1振動板12aと第2振動板12bとの間に配置される制振シート12cとを有している。この場合、段板21の振動が終了した後の振動板12の振動は、制振シート12cによって抑制される。これにより、例えば、振動板12の振動が段板21に伝達することで段板21が再び振動し始めるといった段板21の二次的振動が抑制される。従って、段板21周辺の構造物への振動伝達をさらに抑制することができる。
(3)振動板接続部14bは、第1振動板12a、第2振動板12b、及び制振シート12cのいずれにも接続されている。この場合、振動板12に段板21の振動がより伝わり易くなるため、第1振動板12a、第2振動板12b、及び制振シート12cを有する振動板12による段板21の振動を減衰する作用がより発揮され易くなる。従って、段板21周辺の構造物への振動伝達をさらに抑制することができる。
(4)階段構造は、複数の段板21を備える。複数の段板21は、振動抑制部材11が取り付けられた段板21を含む。この階段構造によれば、振動抑制部材11が取り付けられた段板21に基づき、段板21周辺の構造物への振動伝達を抑制することができる。
(5)振動抑制部材11が取り付けられた段板21の裏面輪郭形状は、第1の辺S1と、第2の辺S2と、第3の辺S3とにより画定されている。段板接続部14aは、第1の辺S1及び第2の辺S2の各端部側にそれぞれ位置する四つの等分点P1a,P1c,P2a,P2cにより取り囲まれる領域Aに接続されている。段板21の領域Aは振動し易いため、この領域Aに振動伝達部材14の段板接続部14aが接続されることで、段板21から周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。本実施形態の振動抑制部材11は、複数の振動伝達部材14を備え、それらすべての振動伝達部材14の段板接続部14aが上記の領域Aに接続されているが、少なくとも一つの段板接続部14aが領域Aに接続されてもよい。この場合であっても、領域Aから振動板12へ振動が伝わり易くなるため、段板21から周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。
(6)階段構造は、直進部分31と非直進部分32とを有し、非直進部分32を構成する複数の第2段板23は、振動抑制部材11が取り付けられた第2段板23を含む。ここで、非直進部分32を構成する第2段板23は、直進部分31を構成する第1段板22よりも振動し易い傾向にある。このような第2段板23に上述した振動抑制部材11が取り付けられることで、非直進部分32を構成する段板周辺の構造物への振動伝達がさらに抑制され易くなる。
(変更例)
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・振動抑制部材11は、直進部分31を構成する第1段板22のみに取り付けられてもよいし、非直進部分32を構成する第2段板23(第2下部段板24、第2中間段板26、又は第2上部段板25)のみに取り付けられてもよい。
・前記振動抑制部材11は、階段構造を構成する段板21のすべてに取り付けられているが、振動抑制部材11は、階段構造を構成する段板21のうち、少なくとも一つの段板21に取り付けて用いることができる。
・前記振動板接続部14bは、振動板12のいずれの層(第1振動板12aの層、第2振動板12bの層、及び制振シート12cの層)にも接続されている。例えば、振動板接続部14bは、振動板12を構成する層のうち、中間部材13側に配置される層(例えば、第1振動板12a、又は、第1振動板12aと制振シート12c)のみに接続されてもよい。但し、振動板接続部14bは、振動板12に振動が伝達され易くなるという観点から、振動板12を構成する層のうち、最も中間部材13側に配置される層を貫通していることが好ましい。
・前記振動板12は、三層構造を有しているが、例えば、一層から構成されてよいし、二層又は四層以上の積層構造に変更されてもよい。振動板12の変更例としては、第1振動板12a及び第2振動板12bの一方と制振シート12cとの二層を含む構造、第1振動板12aと第2振動板12bとの二層を含む構造、並びに、第1振動板12a及び第2振動板12bのいずれか一方の一層を含む構造が挙げられる。
・振動板12には、例えば、粘着層、接着層、両面テープ等の他の層が介在されていてもよい。
・上記実施形態の中間部材13は、振動板12の長手方向の中央部分に積層されているが、振動板12の長手方向の一端側に偏倚した位置に積層されてもよい。
・前記振動板12の外形は、長四角形状であるが、他の形状に変更されてもよい。但し、振動板12は、長手方向を有する形状であることが好ましく、中間部材13の両側方へ突出する形状であることがさらに好ましい。
・中間部材13は、振動板12(例えば、第1振動板12a)と一体に構成されていてもよい。
・振動抑制部材11は、複数の中間部材13を備えていてもよい。
・前記振動抑制部材11は、複数の振動伝達部材14を備えているが、振動伝達部材14の数は特に限定されず、単数であってもよい。例えば、一つの振動伝達部材14を有する振動抑制部材11においても、段板接続部14aが領域Aに接続されることが好ましい。
・上記実施形態における複数の振動抑制部材11のうち、少なくとも一つの振動抑制部材11は、領域A以外に段板接続部14aが接続されて取り付けられるように変更されてもよい。例えば、前記階段構造は、領域Aに接続される段板接続部14aを有しない振動抑制部材11を備えた階段構造に変更されてもよい。
・段板21の外形寸法や厚み寸法は、適宜変更することができる。
・前記第2段板23は、上昇方向Dの内周側に位置する第3の辺S3を有しているが、その第3の辺S3を省略した裏面輪郭形状を有する第2段板に変更されもてよい。すなわち、この変更例の第2段板は、上昇方向Dの外周側に位置する第3の辺S3を有する一方で、上昇方向Dの内周側は第1の辺S1の端部と第2の辺S2の端部との接続部を有する。
・段板21の取付構造は限定されず、例えば、取付部材41は、段板21毎に設けられる取付部材に変更されてもよい。また、取付部材41の形状や取付部材41において段板21を支持する位置は、適宜変更されてもよい。
・取付部材41は、壁体51と同一平面を形成するように配置されてもよい。
・壁体51の構造は、特に限定されず、適宜変更されてもよい。例えば、壁体51を構成する壁部52の数は、適宜変更されてもよい。
・階段構造において、蹴込板71は省略されてもよい。また、階段構造は、第1取付部材41a及び第2取付部材41bの一方を省略した片持ちの階段構造であってもよい。
・前記階段構造は、直進部分31と非直進部分32とを有しているが、直進部分31のみ、又は、非直進部分32のみから構成した階段構造に変更されてもよい。非直進部分32のみから構成した階段構造の場合、第2段板23の有する第3の辺S3の数は、特に限定されず、例えば、第3の辺S3の数が異なる第2段板23を組み合わせて構成することもできる。また、上記実施形態の非直進部分32は、90°の角度で回り込むに構成されているが、例えば、180°の角度等、90°以外の角度で回り込むように構成されてもよい。
11…振動抑制部材、12…振動板、12a…第1振動板、12b…第2振動板、12c…制振シート、13…中間部材、14…振動伝達部材、14a…段板接続部、14b…振動板接続部、14c…連結部、21…段板、21a…裏面、21b…溝部、22…第1段板、23…第2段板、24…第2下部段板、25…第2上部段板、26…第2中間段板、31…直進部分、32…非直進部分、41…取付部材、41a…第1取付部材、41b…第2取付部材、51…壁体、52…壁部、61…間柱、71…蹴込板、A…領域、D…上昇方向、S1…第1の辺、S2…第2の辺、S3…第3の辺、P1a,P1b,P1c…第1の辺の等分点、P2a,P2b,P2c…第2の辺の等分点。

Claims (7)

  1. 階段構造の備える段板の裏面に取り付けられ、前記段板の振動を抑制する振動抑制部材であって、
    振動板と、
    前記振動板と前記段板の裏面との間に配置され、前記振動板と前記段板とを離間させる中間部材と、
    前記段板の振動を前記振動板に伝達させる振動伝達部材と、を備え、
    前記中間部材は、前記振動板に部分的に積層されることで、前記振動板と前記段板との間に空間が形成され、
    前記振動伝達部材は、
    前記段板に接続される段板接続部と、
    前記振動板に接続される振動板接続部と、
    前記中間部材に貫通され、前記段板接続部と前記振動板接続部とを連結する連結部と、を有することを特徴とする振動抑制部材。
  2. 前記振動板は、長手方向を有し、前記中間部材は、前記振動板の長手方向の中央部分、又は前記振動板の長手方向の一端側に偏倚した位置に積層される請求項1に記載の振動抑制部材。
  3. 前記振動板は、第1振動板と、第2振動板と、前記第1振動板と前記第2振動板との間に配置される制振シートと、を有する請求項1又は請求項2に記載の振動抑制部材。
  4. 前記振動板接続部は、前記第1振動板、前記第2振動板、及び前記制振シートのいずれにも接続されている請求項に記載の振動抑制部材。
  5. 複数の段板を備え、前記複数の段板は、請求項1から請求項のいずれか一項に記載の振動抑制部材が取り付けられた段板を含むことを特徴とする階段構造。
  6. 前記振動抑制部材が取り付けられた段板の裏面輪郭形状は、
    下階側から上階側へ登る際の上昇方向の手前側に配置される第1の辺と、
    前記上昇方向の奥手側に配置される第2の辺と、
    前記第1の辺の端部と前記第2の辺の端部とを接続する第3の辺とにより画定され、
    前記段板接続部は、
    前記第1の辺及び前記第2の辺のそれぞれを四等分する各等分点のうち、前記第1の辺及び前記第2の辺の各端部側にそれぞれ位置する四つの等分点により取り囲まれる領域に接続されている請求項に記載の階段構造。
  7. 前記階段構造は、直進で昇降される直進部分と、回り込むように昇降される非直進部分とを有し、
    前記非直進部分を構成する複数の段板は、前記振動抑制部材が取り付けられた段板を含む請求項又は請求項に記載の階段構造。
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